题目内容

如图所示，在绝缘的水平面上方存在着匀强电场，水平面上的带电金属块在水平拉力F作用下沿水平面移动。已知金属块在移动的过程中，外力F做功32J，金属块克服电场力做功8.0J，金属块克服摩擦力做功16J，则在此过程中金属块的

A.
动能增加8.0J
B.
电势能增加24J
C.
机械能减少24J
D.
机械能增加48J

A
本题考查的是对功能关系的理解问题，根据动能定理，合外力对物体做的功为

等于其动能的增加量，A正确；金属块克服电场力做功8.0J，电势能增加也是8J，B错误；机械能增加了8J，CD错误；

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如图所示，在光滑绝缘的水平直轨道上有两个带电小球a和b，a球质量为2m、带电量为+q，b球质量为m、带电量为+2q，两球相距较远且相向运动．某时刻a、b球的速度大小依次为v和1.5v，由于静电斥力的作用，它们不会相碰．则下列叙述正确的是（　　）

A．两球相距最近时，速度大小相等、方向相反

B．a球和b球所受的静电斥力对两球始终做负功

C．a球一直沿原方向运动，b球要反向运动

D．a、b两球都要反向运动，但b球先反向

如图所示，在光滑绝缘的水平直轨道上有两个带电小球a和b，a球质量为2m、带电量为+q，b球质量为m、带电量为+2q，两球从相距较远处（无相互作用力）相向运动，某时刻a、b球的速度大小依次为v和1.5v，由于静电斥力的作用，它们不会相碰，则下列叙述正确的是（　　）

A、两球相距最近时，它们的速度均为零

B、两球相距最近时，它们的速度大小相等，方向相同

C、a球和b球所受的静电斥力对两球始终做负功

D、a、b两球都要反向运动，但b球先反向

（2013?虹口区二模）如图所示是饮水器的自动控制电路．左边是一个在水温较低时对水加热的容器，内有密封绝缘的电热丝发热器和接触开关S₁．只要有水浸没S₁，它就会导通；水面低于S₁时，不会加热．

（1）R_x是一个热敏电阻，低温时呈现高电阻，右边P是一个

（选填“与”、“或”、“非”）逻辑门，接在0～5V电源之间，图中J是一个继电器，可以控制发热器工作与否．R_y是一个可变电阻，低温时R_x应

（选填“远大于”、“远小于”）R_y．
（2）请阐述饮水机的自动加热原理：

当水温较低时，R_x阻值较大，A为高电势，且有水浸没S₁，B也为高电势，则QC之间才有高电压输出，电磁继电器有电流通过，将吸动S₂闭合，发热器工作．

当水温较低时，R_x阻值较大，A为高电势，且有水浸没S₁，B也为高电势，则QC之间才有高电压输出，电磁继电器有电流通过，将吸动S₂闭合，发热器工作．

如图所示，足够长的光滑绝缘水平台左端固定一被压缩的绝缘轻质弹簧，一个质量m=0.04kg、电量q=+2×10^-4c的可视为质点的带电小球与弹簧接触但不栓接．某一瞬间释放弹簧弹出小球，小球从水平台右端A点飞出，恰好能没有碰撞地落到粗糙倾斜轨道的最高B点，并沿轨道滑下．已知AB的竖直高度h=0.45m，倾斜轨道与水平方向夹角为α=37°、倾斜轨道长为L=2.0m，带电小球与倾斜轨道的动摩擦因数μ=0.5．倾斜轨道通过光滑水平轨道CD与光滑竖直圆轨道相连，在C点没有能量损失，所有轨道都绝缘，运动过程小球的电量保持不变．只有过山车模型的竖直圆轨道处在范围足够大竖直向下的匀强电场中，场强E=2.0×10³V/m．（cos37°=0.8，sin37°=0.6，取g=10m/s²）求：
（1）被释放前弹簧的弹性势能？
（2）要使小球不离开轨道（水平轨道足够长），竖直圆弧轨道的半径应该满足什么条件？
（3）如果竖直圆弧轨道的半径R=0.9m，小球进入轨道后可以有多少次通过竖直圆轨道上距水平轨道高为0.01m的某一点P？

如图所示，足够长的光滑绝缘水，静止放置小球A、B，已知

，现给两小球分别带上电量为+q_A，-q_B，已知

．为平面上了保持A、B 两球的距离不变，我们可以在A球上施加水平向左的恒力F₁，也可在B球施加水平向右的恒力F₂．则F₁、F₂的大小之比

等于（　　）